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| Una estrella enana blanca más pequeña (izquierda) atrae material de una estrella más grande hacia un disco de acreción giratorio. Este sistema se denomina «polar intermedia», y astrónomos del MIT utilizaron potentes telescopios para medir por primera vez la polarización de rayos X del sistema, revelando características clave en el centro de sus regiones más calientes y extremas. Crédito: Jose-Luis Olivares, MIT |
El espacio suele guardarse sus secretos celosamente, pero a veces una misión científica se acerca lo suficiente como para revelar lo que ocurre en regiones que antes parecían fuera de todo alcance. Gracias al satélite IXPE de la NASA —un observatorio diseñado para estudiar la luz en rayos X y, en particular, su polarización— un grupo de astrónomos logró observar de cerca lo que sucede alrededor de una enana blanca que está absorbiendo material de una estrella compañera en el sistema EX Hydrae, ubicado a unos 200 años luz de nuestro planeta.
Una enana blanca es el remanente ultra denso de una estrella como el Sol después de agotar su combustible. Aunque parezca “muerta”, puede volverse extremadamente activa si tiene cerca otra estrella a la cual robarle material. Esa conducta le da a estos objetos el apodo de “estrellas vampiro”.
EX Hydrae pertenece a una categoría conocida como intermediate polar, caracterizada por emitir rayos X en patrones complicados debido a la interacción entre el material robado y los campos magnéticos de la enana blanca. En este sistema, su estrella compañera completa una órbita cada 98 minutos, una proximidad tan extrema que convierte a EX Hydrae en una de las binarias de este tipo más cercanas observadas hasta hoy.
El equipo del MIT utilizó IXPE para estudiar una región que hasta ahora había sido prácticamente inalcanzable: el entorno inmediato donde el material arrancado de la estrella compañera cae violentamente sobre la enana blanca. Los científicos no solo midieron la polarización de los rayos X —una propiedad que indica la orientación de las ondas electromagnéticas— sino que también rastrearon su origen hasta una estructura sorprendente: una columna de gas ardiente de unos 3.200 km de altura, equivalente a la mitad del radio de la propia enana blanca.
Para quienes no están familiarizados con el término, la polarización en la luz describe el ángulo en el que vibran sus ondas. Este ángulo cambia cuando la luz interactúa con campos magnéticos o rebota en superficies. Por eso, medir la polarización permite reconstruir cómo es el entorno donde surgió esa radiación.
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| El Explorador de Imágenes de Rayos X por Polarimetría (IXPE) de la NASA es un observatorio espacial construido para descubrir los secretos de algunos de los objetos más extremos del universo: los restos de explosiones de supernovas, las poderosas corrientes de partículas expulsadas por los agujeros negros que los alimentan, y mucho más. Crédito: NASA |
El hallazgo fue doble. Por un lado, la columna resultó ser mucho más grande de lo que se pensaba para este tipo de sistemas. Por otro, IXPE confirmó por primera vez que parte de esos rayos X está rebotando en la superficie de la enana blanca antes de viajar hacia nosotros, algo que la teoría había anticipado pero que nunca se había comprobado.
Los sistemas intermediate polar funcionan según la fuerza del campo magnético de la enana blanca. Cuando ese campo es débil, el material robado forma un disco de acreción, una especie de espiral de gas que se va acercando lentamente a la estrella. Cuando el campo es muy fuerte, el material es guiado directamente hacia los polos magnéticos. En objetos como EX Hydrae, donde el campo tiene una intensidad intermedia, ocurre algo más complejo: el material forma un disco, pero este es deformado y arrastrado hacia los polos, creando una especie de “cortina” de gas que cae a velocidades enormes.
Esa cortina, al colisionar consigo misma y con el material que cae desde más arriba, produce columnas turbulentas capaces de alcanzar temperaturas de millones de grados. Es allí donde nacen los rayos X que luego detecta IXPE.
En enero de 2025, el equipo dedicó siete días de observaciones continuas para poner a prueba estas ideas. Los resultados demostraron que la técnica de polarimetría de rayos X es una herramienta poderosa para estudiar regiones altamente energéticas alrededor de enanas blancas. Según los investigadores, IXPE detectó un grado de polarización de alrededor del 8%, mucho mayor de lo que predecían los modelos teóricos.
Ese nivel de polarización sirvió para confirmar que los rayos X provienen efectivamente de una columna colosal de gas chocando y calentándose a temperaturas extremas. De acuerdo con el equipo, si una persona pudiera situarse cerca del polo magnético de la enana blanca, vería una columna ascender miles de kilómetros antes de expandirse como un abanico gigantesco.
Ahora, los científicos planean aplicar este método a otros sistemas donde las enanas blancas devoran material de estrellas cercanas. Estos estudios no solo permiten entender procesos violentos en sistemas binarios, sino que ayudan a responder una pregunta importante: ¿qué sucede cuando estas enanas blancas acumulan demasiado material?
Cuando esta acumulación es excesiva, la estructura de la enana blanca colapsa y se produce una supernova de tipo Ia. Estas explosiones pueden verse a distancias enormes en el universo y se utilizan como herramientas para medir su expansión. Por eso, comprender cómo funcionan estos “vampiros estelares” también aporta datos fundamentales sobre la evolución de galaxias enteras.
Fuentes, créditos y referencias:
Sean J. Gunderson et al, X-Ray Polarimetry of Accreting White Dwarfs: A Case Study of EX Hydrae, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/ae11b5
